Abk.: kfz.
Beschreibt eine Kristallstruktur (Kristallgitter) bzw. Packungsordnung einer spezifischen Elementarzelle mit 8 Eck- und 6 Flächenatomen.
Metalle bzw. Legierungen ordnen sich im festen Zustand in typischen Metallgitterstrukturen (Metallgitter) an, wobei die Körner aus Elementarzellen bestehen, in denen die verschiedenen Metallatome nach einem bestimmten und vom jeweiligen Metall / von der jeweiligen Metalllegierung abhängigen Ordnungssystem gepackt sind.
Typische Packungsordnungssysteme bzw. Kristallformen oder Gitterstrukturen der verschiedenen Metalle / Metalllegierungen sind kubisch-raumzentriert (krz), kubisch-flächenzentriert (kfz), hexagonal, tetragonal etc.
Bei rost- und säurebeständigen Edelstahllegierungen kennt man als typische Kristallformen bei austenitischen Edelstahllegierungen als Gamma-Mischkristall die kfz Gitterstruktur und bei ferritischen (Ferrit) Edelstahllegierungen die krz Gitterstruktur.
Der Kristallkörper bei der kfz bzw. krz Gitterstruktur entspricht je nach beteiligten Metallatomen in etwa einem Würfel mit ca. 3–5 Å Kantenlänge a.
Dabei gilt:
bzw.
mit r = Atomradius, der jeweiligen Metallatome des Gitters.
Die kfz Kristallform ist deutlich dichter gepackt als die krz Kristallform: 9 Atome/Kristall (krz) gegenüber 14 Atomen/Kristall (kfz).
Bei richtiger Vielfachzählung im Kristallverbund, wobei einzelne Metallatome von den benachbarten Kuben gleichzeitig bzw. mehrfach genutzt werden, gilt:
Diese Packungsverhältnisse der Elementarzellen sind z. B. bei plötzlichen Metallgitteränderungen (z. B. Umklappen von krz auf tetragonal bei Bildung von Martensit) unter bestimmten Temperaturbedingungen des Metalls bzw. der Metalllegierung oder bei der lokalen Bildung von Deltaferritphasen (Deltaferrit) von Bedeutung, speziell bei der lokalen Deltaferritbildung für die Homogenität der Phasengrenzen der Deltaferritbezirke in der austenitischen Matrix in der Schweißnaht.
Abb. K 19: Kristallographische Strukturen von krz und kfz Ordnungen. (Quelle: G. Henkel)
Abb. K 20: Beispiel für kfz und krz Gitterstrukturen in der Schweißnaht einer WIG-Schweißung nach lokaler Bildung von Deltaferrit. (Quelle: G. Henkel)
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